SqlServer Lock_Escalation

在今天的文章里，我想谈下SQL Server里锁升级（Lock Escalations）。锁升级是SQL Server使用的优化技术，用来控制在SQL Server锁管理里把持锁的数量。我们首先用SQL Server里所谓的锁层级（Lock Hierarchy ）开始，因为那是在像SQL Server的关系数据库里，为什么有锁升级概念存在的原因。

锁层级（Lock Hierarchy ）

下图展示了SQL Server使用的锁层级：

从图里可以看到，锁层级开始于数据库层级，向下至行层级。在数据库本身层级，你一直有一个共享锁（Shared Lock (S) ）。当你的查询连接到一个数据库（例如USE MyDatabase），共享锁会阻止数据库删除，或者在那个数据库上还原备份。当你进行一个操作时，在数据库层级下，在表上，在页上，在记录上都会有锁。

当你执行一个SELECT语句，在表和页上会有一个意向共享锁（Intent Shared Lock (IS) ），在记录本身上有共享锁（Shared Lock (S) ）。当你进行数据修改语句（INSERT，UPDATE，DELETE），在表和页上会有一个意向排它或更新锁（ Intent Exclusive or Update Lock (IX or IU) ），在改变的记录上有排它或更新锁（Exclusive or Update Lock (X or U) ）。当多个线程尝试在锁层级里并发获取锁时，SQL Server会一直获取从头到脚的锁来阻止所谓的竞争危害。当你对表进行20000条记录的删除操作时，现在想象下这个锁层级会是什么样的？我们来假定记录是400 bytes长，这就意味这在8kb的页里刚好有20条记录：

在数据库上你有1个共享锁（S），在表上有1个意向排它锁（IX），在页上有1000个意向排它锁（IX）（20000条记录散布在1000个页上），最后在记录本身你有20000个排它锁（X）。对于DELETE操作总计你获取了21002个锁。在SQL Server里每个锁需要96 bytes的内存，因此对这个简单的查询需要1.9MB的锁。当你并行执行多个查询时，这个不会无限扩展。因此，SQL Server现在用所谓的锁升级（Lock Escalation）实现。

锁升级（Lock Escalations）

在你的锁层级里一旦有超过5000个锁，SQL Server会升级这么多的精细粒度（fine-granularity）的锁为简单的粗粒度（coarse-granularity）的锁。默认情况下，SQL Server“总是”升级到表层级。这意味着你的锁层级从刚才例子的样子，在锁升级成功执行后，变成如下的样子：

如你所见，在表本身上你只有一个大锁。在DELETE操作的情况下，在表层级你有一个排它锁（X）。这会以负面伤及你数据库的并发。在表层级把持一个排它锁（X）意味者没有其他回话可以访问那个表——每个其它查询会阻塞。当你在可重读隔离级别（Repeatable Read Isolation Level）运行你的SELECT语句，你也在把持你的共享锁（S）直到事务结束，这也就是说只要你读超过5000条记录就会发生锁升级。这里的结果是一个共享锁（S）在表本身！你的表只是暂时只读，因为在表上每个其它数据修改都会阻塞！

这里还有个误解——SQL Server会锁升级从行层级到页层级，最后到表层级。错了！在SQL Server里没有这样的代码路径存在！默认情况下，SQL Server总是会直接升级到表层级。到页层级的升级策略不存在。如果你的表被分区了（只针对企业版本的SQL Server），那样的话，你可以配置升级到分区层级。但这里你必须非常仔细测试你的数据访问模式，因为锁升级到分区层级会引起死锁。因此这个选项默认是没启用的。

自SQL Server 2008开始，你可以控制SQL Server如何进行锁升级——通过ALTER TABLE语句和LOCK_ESCALTATION属性。有3个可用选项：

TABLE
AUTO
DISABLE

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默认选项是TABLE，意味着SQL Server总是执行锁升级到表层级——即使这个表已被分区。如果你的表已被分区，你想设置分区层级的锁升级（因为你已经测试了你的数据访问模式，用它你不会引起死锁），那么你可以修改选项为AUTO。AUTO意味着你的锁升级会执行到分区层级，如果表被分区的话，否则就到表层级。使用DISABLE选项你可以完全禁用那个表的锁升级。但是禁用锁升级并不是最好的选项，因为SQL Server的锁管理器会消耗大量的内存，如果你对你的查询和索引设计不深思熟虑的话。

5000阈值：

如果没有使用 ALTER TABLE SET LOCK_ESCALATION 选项来禁用表的锁升级并且满足以下任一条件时，则将触发锁升级：
单个 Transact-SQL 语句在单个无分区表或索引上获得至少 5,000 个锁。
单个 Transact-SQL 语句在已分区表的单个分区上获得至少 5,000 个锁，并且 ALTER TABLE SET LOCK_ESCALATION 选项设为 AUTO。
数据库引擎实例中的锁的数量超出了内存或配置阈值。
如果由于锁冲突导致无法升级锁，则数据库引擎每当获取 1,250 个新锁时便会触发锁升级。

原文：https://www.sqlpassion.at/archive/2014/02/25/lock-escalations/